Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam

Топ прошлой недели

  • Oskanov Oskanov 8 постов
  • alekseyJHL alekseyJHL 6 постов
  • XpyMy XpyMy 1 пост
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Новости Пикабу Помощь Кодекс Пикабу Реклама О компании
Команда Пикабу Награды Контакты О проекте Зал славы
Промокоды Скидки Работа Курсы Блоги
Купоны Biggeek Купоны AliExpress Купоны М.Видео Купоны YandexTravel Купоны Lamoda
Мобильное приложение

Hamster Time

С этим тегом используют

Электроника Наука Своими руками Физика Все
40 постов сначала свежее
10
user10725572
29 дней назад
Наука | Научпоп

Ответ на пост «ДОБЫВАЕМ ЗОЛОТО ИЗ ХЛАМА»⁠⁠1

Спасибо за статью, она оказалась достаточно большая, но Я бы добавил еще несколько вариантов, например как бы это и не звучало с хлором. Все тоже самое но в закрытой посуде смесь серной кислоты и отбеливателя.

Самое главное перемешивать и не передержать материал, далее фильтруем и восстанавливаем хлорным оловом.

Что получилось плавим под слоем буры для уменьшения потери золота.

Далее рекомендую это золота расплавить 1 к 10 с медью и растворить в азотной кислоте, хочу заверить смотреть за этим растворением только удовольствие.

Медь реагирует с азотной кислотой, а золото в коричневых скорлупок оседает на дно.

Скажете зачем два раза, сначала хлором, а затем азоткой.

Дело в том, что в этом ломе большое количество серебра, палладия и других металлов, а этот способ полностью убирает их. Источник Кислотный аффинаж благородных металлов https://znaesh-kak.com/q/s/кислотный-аффинаж

Аффинаж Золото Добыча золота Электроника Химия Hamster Time Видео YouTube Длиннопост Ответ на пост Текст
0
Kanevt
Kanevt
8 месяцев назад

Гайд по ежедневной мини-игре в Hamster Kombat⁠⁠

Узнай, как перемещать блоки, чтобы освободить путь к ключу. Этот гайд поможет тебе быстро получать ключ каждый день.

Ниже мы публикуем ежедневную картинку с решением игры. Так как игра требует времени на разгадку, будем стараться публиковать решение в течение 60 минут после обновления.

Дата: 2024-10-03

Гайд по ежедневной мини-игре в Hamster Kombat Hamster Kombat, Hamster Time

Прохождение Daily Mini Game на видео

Ниже представлено пошаговое видео решение Mini Game в игре Hamster Kombat.

Ваш браузер не поддерживает элемент .

Замедляя видео, будет проще пройти игру и успевать за видео инструкцией к игре.

Как пройти Mini Game в Hamster Kombat

В Mini Game нужно перетягивать блоки, освобождая путь к ключику. У вас есть 1 попытка каждые полтора часа, поэтому старайтесь пройти с первого раза.

Советы для быстрого прохождения Mini Game:

  • Внимательно изучите схему передвижения блоков на картинке, потратьте несколько минут на это.

  • Откройте на другом телефоне, планшете, компьютере, ноутбуке схему передвижения блоков.

  • Действуйте быстро, чтобы уложиться в отведенные 30 секунд на прохождение Mini Game.

Daily mini Game Hamster Kombat
кто звонил

UPD:

Вкусно и точка: меню и цены на 2025 год

Показать полностью 1
Hamster Kombat Hamster Time
2
2
samafik
11 месяцев назад

Pixeltab развод⁠⁠

Расскажу вам историю как меня обманули с выйгрышем в новоявленной тапалке pixeltab.

Совсем недавно у них проходил розыгрыш 110.000 usdt между теми кто пригласит как минимум 2 друзей.

Pixeltab развод Хомяк, Hamster Kombat, Обман клиентов, Интернет-мошенники, Негатив, Мошенничество, Hamster Time, Длиннопост

Объявление розыгрыша в их официальном телеграм канале.

Далее я пригласил друзей и после получил уведомление в самой игре.

Pixeltab развод Хомяк, Hamster Kombat, Обман клиентов, Интернет-мошенники, Негатив, Мошенничество, Hamster Time, Длиннопост

О чудо, Я выйграл 1000 usdt, моей радости не было предела.

Далее я пытался по данному контракту связаться, чтобы получить выигрыш, но данного контакта не существует.

После я решил зайти на их официальный телеграм канал чтобы спросить как получить выйгрыш.

Pixeltab развод Хомяк, Hamster Kombat, Обман клиентов, Интернет-мошенники, Негатив, Мошенничество, Hamster Time, Длиннопост

После того как я спросил, я благополучно улетел в бан 😂.

И тут я понял что это скам и никто никакие выигрыши не получает. Так что имейте ввиду что новоявленная тапалка pixeltab обыкновенный Скам.

Показать полностью 3
[моё] Хомяк Hamster Kombat Обман клиентов Интернет-мошенники Негатив Мошенничество Hamster Time Длиннопост
16
qwer2004
1 год назад

Задолбали⁠⁠

Ну правда, кто знает, кто знает, зачем эту хню форсят?

Hamster Time Хомяк Криптовалюта Видео Вертикальное видео
10
47
HamsterTime
HamsterTime
1 год назад
Наука | Научпоп

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ⁠⁠

Хомяки приветствуют вас друзья!

Сегодняшний пост будет посвящен радиометру Atom-Scan, универсальному самодельному прибору, который может работать c разными счетчиками Гейгера включая слюдяные, а так же детектировать альфа, бета и гамма излучение. В ходе поста посмотрим как собрать такое устройство, где достать дефицитные радиокомпоненты и как правильно настроить схему чтобы все работало. По традиции смоделируем и напечатаем корпус на фотополимерном 3D принтере, проведем сравнительный тест счётчиков, а так же попытаемся разобраться какой дозиметр на сегодняшний день самый лучший.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Эта история началась больше полувека назад, когда на одной из раскладок радиорынка мне в руки попался счетчик Гейгера, который подозрительно выглядел и имел сбоку что-то напоминающее окно. С него собственно всё и началось.

По словам продавца эта штуковина умеет детектировать альфа излучение. Почухав пальцем маковку и вспомнив что про это рассказывали в школе, незамедлительно забрал артефакт и начал копать интернет на предмет готовых схем способных оживить случайную находку.

На одном из форумов, человек под ником DocDizel как раз активно занимался разработкой подобного проекта. Но был нюанс.  Прибор программно поддерживал всего несколько счётчиков. Желание расширить возможности девайса привели к переписке с супергероем, где он выслушав пожелания и рекомендации, доработал прошивку и сделал практически универсальный радиометр к которому можно подключить все что угодно.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Первые испытания устройства проходили в Припяти. Прибор крепился на штанге от металлоискателя, а в нижней его части находился чувствительный слюдяной счетчик СБТ10. Максимальные радиационные поля, которые удалось зафиксировать были у подножья отеля Полесье и составляли около 2 мР/Ч. Пройдя боевое крещение огнем мечем и временем было решено собрать серию радиометров с разными счетчиками. Сразу определимся с терминами.

Дозиметр – это прибор, определяющий накопленную дозу ионизирующего излучения. К таким относятся: РадиаСкан, RadiaCode, Fnirsi GC-01, RadBoy, микрон, карандаши ИД-1, штуки с таблетками и многое другое, что способно накапливать дозу: дневную/месячную/годовую/вековую и прочие интервалы времени.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Радиометр – прибор, показывающий мощность дозы ионизирующего излучения в данный момент времени в конкретной точке. К таким относится: Припять, Белла, Анри 01-02 «Сосна», ДП-5 и прочие. В этот список также входит Atom-Scan. Первые несколько приборов собирались буквально на коленке и как на зло заработали с первого раза. Как говорил один препод в универе, если что-то заработало с первого раза, значит что-то пошло не так. Этот радиометр исключение, не считая мелочей о которых расскажу в процессе.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Основная задача проекта, сделать самое маленькое и чувствительное устройство в мире. За пару часов набросал схему и начал разводить печатную плату. Примерно через две недели платы приехали по адресу. Заказываю я обычно на PCBWay.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Для сборки проекта нужна небольшая жменя радиодеталей и экран от старой мобилы, отжатой на районе. Сердцем устройства служит копеечный микроконтроллер Atmega88PA-AU, такой продается в любом ларьке с шаурмой. Так же понадобится smd резисторы и конденсаторы типоразмера 0805, несколько транзисторов, кнопок, разъем microUSB, пьезоизлучатель, дроссель и несколько деталей узла высоковольтной накачки. Все необходимые номиналы указаны в схеме ниже.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

В качестве детектора ионизирующего излучения воспользуемся слюдяным счетчиком СБТ-11А. Если верить одному распространенному мифу, буква А в конце говорит о повышенной чувствительности счетчика к альфа излучению за счет более тонкой слюды. Данный артефакт попался абсолютно новый с паспортом, который запечатлел дату рождения 1-1-74 года, во что мало верится так как был новый год за окном и каждый обмывал праздник как мог.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Счётчики можно разделить на несколько категорий: стеклянные типа си3бг - регистрируют исключительно жесткое гамма излучение, их обычно называют счетчиками судного дня. Сбм20, си21 и прочие в металлических корпусах - способны видеть жесткое бета и гамма излучение.

Слюдяные датчики считаются самыми универсальными, они способны регистрировать альфу, мягкую бету и гамма излучение. Процент регистрации альфа потока напрямую зависит от толщины слюды. Каждая трубка по паспорту способна детектировать определенный диапазон энергий. Универсального датчика, который может регистрировать всё и сразу по определению не существует!

Есть еще детекторы нейтронного излучения, но там совсем другая история и диапазоны рабочих напряжений.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

В общем заливаем плату флюсом и начинаем распаивать потроха согласно посадочным местам. Начнем с транзистора IRF840, корпус у него теплоемкий, потому, хорошо прогреваем это дело. Пайка - процесс ответственный. Подходить к нему нужно с хорошим инструментом и желательно минимальный комплект жал под разные технические задачи.

На плате видно контактные площадки для керамического выводного конденсатора малой емкости около в 5-10 пФ. Через него будут проходить импульсы на микроконтроллер при обнаружении счётчиком ионизирующего излучения. Минимальное рабочее напряжение должно составлять не меньше 500 В. В некоторых магазинах можно найти конденсаторы в SMD 1206 исполнении, чем и воспользуемся.

После пайки на плате остается куча флюса, пыли и прочего налета, который необходимо удалить. Для этого наливаем в ультразвуковую ванну смывку и хорошенько всё промываем. На лицевой стороне размещаем разъем microUSB, кнопки управления и экранчик. После - вытираем следы своего присутствия и собственно все, процесс сборки занял от силы 30 минут.

После всех монтажных работ в микроконтроллер необходимо вдохнуть жизнь. Делать это будем с помощью старенького самодельного программатора USBASP, который собирался более 15 лет назад. Дорожки на плате тут рисовались маркером для CD дисков. Припаиваем сигнальные провода и питание к плате согласно рисунку ниже. Там же указаны все номиналы элементов для быстрой и оперативной сборки.

Радиометр может работать практически с любыми счетчиками Гейгера. В основном самые распространенные это слюдяные СБТ10, СБТ11, СИ8Б и классические трубки СБМ20. В архиве с полезностями будут отдельные прошивки под каждый из перечисленных счетчиков, а также универсальная прошивка, которую будем использовать дальше. Указываем к ней путь в программе и заливаем в микроконтроллер. После этих процедур включится подсветка, экран оживет, а слева в углу будет вращаться знак радиохазарда.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Теперь возникает вопрос, а где достать экраны? Тут есть два пути. Первый - интернет, пишем: экраны для Nokia 1280. Второй вариант - найти нерабочие телефоны моделей Nokia 1202/1203/1280. Выпаивать экраны нужно аккуратно с применением нижнего подогрева и щепотки волшебства, а иначе можно повредить его.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Дроссель в цепи накачки должен иметь индуктивность от 2 до 7 мГн и иметь высокую добротность. Достать такой можно расковыряв обычную светодиодную лампу. Единственный минус такого решения - это габариты, потому, для компактной сборки платы радиометра лучше искать планарные комплектующие.

Теперь небольшой лайфхак. Дроссель от драйверов светодиодных ламп имеет большой скрытый потенциал в любительском дозиметростроении. Еще в самом начале этого пути, когда собирался дозиметр Микрон-2, неоднократно возникала проблема с накачкой высоковольтного трансформатора. Он мотался на ферритовом кольце неизвестного происхождения, имел 400 витков вторичной обмотки и 6 первичной. Схема с ним могла пару минут поработать, а затем уходила в вечный сон до полной перезагрузки прибора. Так вот, намотав 8 витков поверх обмотки дросселя, получился просто идеальный повышающий трансформатор. Настолько идеальный, что напряжение на третей ступени умножителя достигало 1 кВ. Это намного выше всех допустимых норм рабочего диапазона счётчика.

Удивительно, но не смотря на это он замечательно продолжал считать фоновые значения. Запитал от второй ступени, там напряжение ниже, около 700 В. Любая схема с таким трансформатором будет работать как часы.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Посмотрим на основные сигналы и на что нужно обращать внимание при настройке радиометра. Обвязка затвора силового транзистора IRF840 состоит из 4 элементов, которые представляют собой удвоитель напряжения для надежного открывания ключа. Подключим щуп осциллографа к затвору и посмотри что там происходит. По умолчанию на этой ноге будут присутствовать короткие импульсы с частотой примерно 120 Гц, длительностью 800 мкС и удвоенным напряжением питания 8 В.

Дальше, нужно настроить делитель напряжения отвечающий за показания уровня заряда батареи. Делается это очень просто, место этого резистора припаиваем потенциометр на 20 кОм. Изменяя его сопротивление добиваемся чтобы напряжение на экране радиометра и блоке питания соответствовали друг-другу. При напряжении питания схемы ниже 3-х вольт, радиометр выключается с целью защиты литий-ионного аккумулятора. Сопротивление резистора получилось 4.2 кОм. Припаиваем его на плату. Небольшой разброс в показаниях напряжения допустим.

Высоковольтный узел накачки состоит из дросселя, ультрабыстрого диода HER108, накопительного высоковольтного конденсатора и супрессора на 400 В. После установки всех деталей на плату, всё что нужно будет сделать это подобрать ёмкость накопительного конденсатора. Использовал для этих целей ассорти марки СВВ81.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

С этого момента могут возникнуть трудности при настройке схемы без соответствующего измерительного оборудования. С этим нам поможет электростатический киловольтметр С50.

Вы наверняка видели в школе более простую версию этого прибора, назывался он электроскоп. Принцип работы тут основан на обнаружении электрических зарядов, пластины устройства будут отклоняются друг от друга под действием электрического поля и показывать некую величину.

Например в карандашах ИД-1 эта величина - рентгены. При воздействии ионизирующего излучения на заряженный дозиметр в объёме ионизационной камеры, возникает ионизационный ток, уменьшающий потенциал конденсатора. Измеряя изменение потенциала, можно пропорционально судить о полученной дозе. Волосок в ионизационной камере карандаша настолько тонкий и чувствительный, что начинает танцевать вблизи светодиодной лампы в такт с частотой электросети 50 Гц.

Электростатический вольтметр конструктивно выглядит сложнее, имеет подсветку, конденсор, систему линз и зеркал фокусирующую луч на измерительную шкалу. Прибор на столе должен стоять ровно и неподвижно, иначе показания будут болтаться как корабль на волнах во время шторма.

Особенность прибора в том, что щупы тут не вносят погрешность в схему за счёт практически бесконечного сопротивления. К примеру, щуп мультиметра таким похвастаться не может, напряжение на накопительном конденсаторе мгновенно просаживается и это вызывает увеличение импульсов накачки высоковольтной части схемы. Это относится и к щупам осциллографа, любое сопротивление в подобных цепях приводит к току утечки и искажению реальных параметром при измерении.

Подбор конденсатора в радиометре. Процесс тут очень простой, добавляем ёмкости к магазину от малого до великого. Нужно добиться картины, когда импульсы накачки высоковольтной части станут 1 раз в секунду, а напряжение на вольтметре будет стоять неподвижно в районе 400В. Если напряжение немного прыгает, значит вы где-то близко.

Напряжение на вольтметре должно стоять неподвижно. На этом настройку схемы можно считать исчерпывающей. Ёмкость подобранного конденсатора составила 3 нФ. Рекомендую прикупить SMD конденсаторы на 500 В. Номинал 10 и 1.5 нФ, с их помощью можно подобрать абсолютно любую ёмкость используя параллельное или последовательное соединение.

Обратная связь радиометра работает по следующему принципу. Напряжение на накопительном конденсаторе ограничивается 400 В супрессором. Индуктивный выброс дросселя условно может быть бесконечным по амплитуде, при превышении установленного порога защитный диод уходит в короткое замыкание и рассеивает лишний ток от импульса. Это событие отслеживается МК, который в свою очередь принимает решение увеличить скважность, если импульс прошел через защитный диод или уменьшить ее, если этого не произошло. Таким образом получается экономичный высоковольтный преобразователь, требующий минимум деталей и самое главное совсем не нужно мотать трансформатор.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Переходим к счётчикам. Все они функционируют от рекомендуемого рабочего напряжения 390В. А рабочий участок счетной характеристики лежит в пределах от 320 до 460 В. Как уже было сказано раньше, счётчик может работать и от 1 кВ, но как долго - это вопрос.

В предыдущем посте про дозиметр RadBoy мы проводили настройку тыкая щупами осциллографа в схему и тем самым вычисляли примерное напряжение накачки. Перепроверив предыдущий результат электростатическим вольтметром, напряжение в точке измерения оказалось 550 В.

Давайте проверим на напряжение все имеющиеся в хозяйстве дозиметры. Одна из самоделок неизвестного автора прошлого века, высоковольтная накачка тут собрана на автогенераторе. Напряжение на счетчике завышено - 560 В. Притять - показала ровно 400 В. Тютелька в тютельку. Аж глаз радуется. РКГБ-01 показал 410 В. Регул - 460 В. Анри 01-02 сосна 420 В. Еще одна самоделка 380 В.

Китайский дозиметр FNIRSI удивил больше всех, тут показания прыгнули аж до 650 В. Его прислали для обзора, с радостью его сейчас обозреем...

Нашел паспорт к счётчику, рекомендуемое напряжение ничем не отличается от остальных. Кладём твердый минус в коробку разработчиков. А теперь поговорим о плюсах. Во первых это цена - 45$. Fnirsi GC-01 заявлен как бытовой дозиметр-радиометр, предназначенный для личного и домашнего использования. Выступает в качестве сигнализатора накопленной дозы, контроля рентгеновского, гамма и бета-излучения.

Устройство имеет приятный желтый пластиковый корпус с прорезиненными вставками и большим цветным дисплеем на котором выводится вся необходимая информация. Большое окно работает в режиме поиска, снизу усредненный фон и максимально зарегистрированное значение мощности дозы. Справа выставлены пороги сигнализации в режиме поиска и накопленной дозы. В меню устройства можно выбрать систему отображения: в микрозиверты/час, миллирентгены/час и так далее. Можно установить порог сигнализации уровня мощности и накопленной дозы. Дата и время служат место отрывного календаря на стене. Есть возможность отключит мигающий светодиод и звуковую сигнализацию. В последнем пункте меню видим настройку яркости дисплея и выбор языка.

Дозиметр оснащен литий-ионным аккумулятором емкостью 1100 мА и разъемом USB Type-C. Заряда хватает на 16 часов непрерывной работы. В комплекте идет отвертка с помощью которой можно разобрать корпус. Шучу. Плата устройства выполнена красиво и технологично. Присутствует батарейка для сохранения настроек даты и времени, процессор есть, деталюшки тоже. Стеклянный счетчик Гейгера запитан от умножителя напряжения. По некоторым данным из всемирной паутины, получилось найти информацию что трубка J321 это полный аналог советскому счетчику СБМ20, за исключением того, что в темноте она светится.

Что касаемо точности отображения мощности дозы от разных источников, этот пункт мы оставим на конец поста где будет сравнительный тест большинства распространенных бытовых дозиметров.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

При подключении счётчика, важно не перепутать полярность! Для СБТ11 три нижние контакта - это аноды, два верхние - катоды. Для СБТ10 от первого до десятого пина - это аноды, 11 контакт - катод. Всегда смотрим в паспорт. Если перепутать полярность, детектор будет уходить в режим постоянного тлеющего разряда и истощать ресурс счётчика.

На плате предусмотрены контакты для пьезоизлучателя, счетчика и аккумулятора. Для проверки работоспособности возьмём альфа источник от дымоизвещателя на основе америциия 241. Его спокойно можно заказать на Алиэкспресс. Радиометр регистрирует превышение фона и рисует на экране веселого Роджера с черепом и костями. Намекая - будь осторожен человек!

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Все эти запчасти с проводами не удобно носить в кармане, потому смоделируем удобный и компактный корпус в Solid Works. Печатать его будем на фотополимерном принтере Creality Halot Sky.

Так как слюдяные счётчики имеют разные размеры, напечатано было два типа корпусов: под датчик СБТ10 и СБТ11. Одна из попыток родить модель из фотополимера окончилась крахом, смола в ванне закончилась раньше времени. Это фиаско...

После печати удаляем лишние поддержки, достаем напильник, наждачную бумагу и приступаем к обработке корпусов. По итогу получились такие детали: сам корпус с нижней крышкой где будет размещаться счётчик, две кнопки управления и крышка фильтра с прорезью, куда будет вставляться лист бумаги или кусок фольгированного свинца. Плата как и корпус не предусматривали каких либо крепежных отверстий, потому разогреваем термопистолет и начинаем халтуру.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

На показания фоновых значений сейчас не обращаем внимание, этот параметр настраивается в меню. Что касаемо потребления прибора. С выключенной подсветкой оно составляет 1.2 мА, с включенной 8 мА, а если перевести устройство в режим сна, тот тут цифры просто поражают воображение, меньше 1 мкА.

Теперь немного украсим корпус. Для этого воспользуемся светонакипительным порошком и эпоксидной смолой. Получившиеся бульйон должен напоминать кровь из фильма Хищник. В полной темноте радиометры выглядят атмосферно и непривычно, в магазине такое точно не купишь.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Переходим к настройке железа. Первое что нужно сделать, это включить на радиометре режим экспозиции и параллельно запустить таймер на телефоне. Дело в том, что микроконтроллер работает от внутреннего тактового генератора, который имеет разброс в подсчёте реального времени.

Через десять минут на смартфоне останавливаем таймер и запоминаем отображаемое время на радиометре. Для расчетов используются секунды. Время радиометра делим на эталонное с телефона. Затем, сумму умножаем на 500 и отнимаем 500. У нас выйдет некий коэффициент, в данном случае 10. Дальше нажимаем и удерживаем кнопку включения, заходим в меню. В пункт RC вводим получившиеся значение.

Эти действия нужны для того, чтобы микроконтроллер мог правильно подсчитывать время при измерении усредненной экспозиционной дозы. Теперь 10 минут, равны 10 минутам.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Теперь нам нужно узнать точное фоновое значения. Зачастую на природе, вдали урановых природных рудников они ровняются от 10-30 мкР\ч. В моем случае, дома, средняя температура по палате равна 12 мкР\ч. ATOM-SCAN сейчас показывает 1.8 мкР\ч. По умолчанию универсальная прошивка содержит настройки для счетчика СБТ10. У нас СБТ11, что нужно поменять?

Удержанием кнопки включения заходим в меню и перелистываем всё что там есть. Тут можно настроить время экспозиции при измерении продуктов питания, громкость щелчков прибора, включить или выключить сигнализацию при превышении порога мощности дозы, установить фоновый порог и яркость подсветки, которая не работает как нужно.

Нас интересует последний пункт, настройка датчика. Тут видим три параметра. Первые два отвечают за скорость реакции радиометра при резком изменении уровня фона. Последний коэффициент это время за которое счётчик набирает определенное количество импульсов, равное в нашем случае 12 мкР/ч. Для СБТ10 время установлено 6с 15 мС. Для СБТ11 нам коэффициент пока неизвестен.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Каждую секунду в нашем пространстве летает миллионы гамма-квантов, они берутся как из космического пространства, так и природного. Как пример – дочерний продукт полураспада урана, который присутствует от слова везде, включая кирпич и бетон из которых построена ваша хата.

Допустим в месте измерения эквивалентная доза ионизирующего излучения равна 12 мкР/ч. Каждый счетчик Гейгера имеет свои геометрические размеры ионизационной камеры. Если сгенерировать картинку с условными гамма квантами за 6с в пространстве, то площадь счетчика СБТ10 за это время в среднем зафиксирует 12 событий.

Площадь счетчика СБТ11 в 6 раз меньше. За 6 секунд он зарегистрирует всего 2 события. Чтобы насчитать 12 мкР\ч, время измерения нужно увеличить с 6 раз до 36 секунд. Например, самый маленький слюдяной счетчик си19бгм имеет настолько маленькую площадь, что регистрирует всего одно событие раз в 60 секунд. Чтобы набрать обычный природный фон, ему нужно работать 12 минут. Чем больше площадь счетчика, тем быстрее он реагирует на изменение радиационной обстановки и тем самым дозиметр заблаговременно сможет оповестить вас об опасности!

Сейчас вы видите настройки для разных датчиков. Вводите их в прибор и на этом все. Если вашего датчика нет в списке, ставите любое время - предположим 31 секунду. В режиме экспозиции набираем естественный фон в течении 10 минут. Значения показали 9 микрорентген. Это мало, снова заходим в меню и увеличиваем время измерения до 36 секунд. Снова набираем усредненный фон за 10 минут и тут показания уже 11 микрорентген, это уже ближе к истине.

Естественно про лабораторную калибровку и соответствие их требованиям стандартам и эталонам тут речи не идёт.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

После настройки прибор готов к работе. Сейчас мы возьмем три источника чтобы сделать ассорти по типам излучения. Америций - альфа источник, фильтр ЗС7 - бета источник и часы на основе СПД радия, условно бета + гамма. Попробуем узнать чего и сколько тут излучает.

Находясь в режиме экспозиции, кладем дозиметр на измеряемую поверхность и нажимаем кн.1, он перейдет в режим измерения альфа/бета/гамма активности. Если спустя некоторое время нажать кн.2, то устройство перейдет в режим паузы, для того, чтобы вы подложили между измеряемой поверхностью и датчиком лист бумаги - альфа фильтр. Нажатие кн.2 запустит измерение активности с отсечением альфа чистиц фильтром. На экране будут отображаться данные альфа, бета+гамма активности.

Дальше меняем бумажку на бета-фильтр в виде свинцовой 1.5 мм пластины и снова нажимаем на кн.2, запуститься измерение отсеянного гамма излучения. По прошествии некоторого времени мы получим результат - замер альфа, бета и гамма активности. Фильтр для радиометра под счетчик СБТ10 работает по такому же принципу.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Альфа частицы представляющие собой тяжелые ядра гелия не способны преодолеть расстояние по воздуху больше 3 см, они сталкиваются с молекулами воздуха и теряют всю свою энергию. Обычная бумага становится непреодолимым препятствием для атомов гелия. Бета-излучение или электроны могут иметь по воздуху пробег в несколько метров. Гамма или коротковолновое электромагнитное излучение , в зависимости от энергии, способна преодолевать расстояние в несколько миллионов световых лет и достигать нашей земли.

Самое захватывающее в этом деле заключается в наблюдении работы счетчика в полной темноте. При регистрации частиц в детекторе вспыхивают разряды. Можно визуально наблюдать в какой части счетчика произошло то или иное событие.

Переходим к самой интересной части поста. Попробуем сравнить показания всех собранных радиометров. Для этого воспользуемся уже знакомыми источниками. Чувствительность счетчиков к альфа излучению будем проверят притулив источник впритык к слюде. Результат измерения запишем по максимальным показаниям импульсов в секунду. Тут один раз пригнуло до 60. Так и фиксируем, 60 cps. СБТ11 без буквы А показал 600 импульсов. СБТ11А - 1765. Это пока лидер по чувствительности. В три раза опередил СБТ11 и в 30 раз СБТ10. Дабы долго не затягивать, самыми слепыми оказались трубки СБМ20, а рекордсменом си19бгм.

Теперь стекло ЗС7. Его площадь способна перекрыть всю площадь счетчика и обеспечить равномерную плотность бета потока. Радиометр его измерять не умеет, потому будем просто записывать условные цифры. Первый испытуемый показал 92 импульса в сек, так и записываем на бумажке. СБТ11 показал 16 импульсов. СБТ11А - 10. В этом соревновании показания напрямую зависят от площади счетчика и того сколько туда попадет частиц за определенное время.

Часы москва 16 камней. Тут картина идентичная как и с фильтром ЗС-7. Результат немного удивил на СБТ11 счетчике. Изучив конструктив внимательней, оказалось что в них разная площадь окна. В общем по результатам эксперимента, идеального счетчика не существует. Как вариант, комбинировать их как это сделано на корабельном радиометре РКБ-1. Тут каждый решает для себя сам, что лучше, а что хуже.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Ради следующего эксперимента пришлось потратить целое состояния скупая все дозиметры на рынке, которые только удавалось найти. Это можно назвать коллекцией. В чём будет заключатся суть сравнения всего этого железа?! Все бытовые приборы можно разделить на несколько категорий.

Первая категория измеряет гамма фон. Отличить их можно по счётчикам, которые обернуты свинцовой фольгой или металлическому корпусу блокирующему бета излучение. К ним относятся и сцинтилляционные дозиметры-радиометры. При попадании гамма-кванта в тело кристалла в нем возникает вспышка света, которая регистрируется фотоэлементом и передается на счетную часть схемы. Для детального понимания, рекомендую почитать пост про сборку гамма спектрометра, который был ранее.

Вторая категория дозиметров зачастую имеет пластиковый корпус и счетчики без свинцовой фольги. Они способны показывать сумму гамма плюс жесткого бета излучения.

Третья категория на корпусе имеет крышку фильтра, пересчетная схема в таких устройствах способна измерять плотность бета потока.

Последняя категория, дозиметры со слюдяными счетчиками. Они считаются самыми универсальными, так как способны регистрировать альфа излучение.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Независимо от типа дозиметра-радиометра, сделаем простую таблицу в которую будем записывать результаты измерений от единственного источника фильтра ЗС-7. В том числе и плотность бета потока если такую функцию поддерживает прибор. Эталоном в первой строке поставим Радиаскан 701, так как он заявлен сертифицированным дозиметром.

Тест длился два дня. Результаты вы сейчас видите в таблице. Всегда было интересно, какой бытовой дозиметр лучше всех. Фоновые показания гамма излучения получились почти везде одинаковые. Гамма плюс бета условно зависит от площади счетчика, материала и толщины корпуса устройства. К примеру, зонд радиометра ДП-5 может только обнаружить наличие бета излучение, но посчитать плотность бета потока он не способен.

Смотрите таблицу и выбирайте то, что вам ближе. ATOM-SCAN сложно отнести к профессиональным радиометрам, он много чего не умеет. Но, а много ли можно требовать от обычной самоделки, сделанной за пару вечеров в компании чашки чая и интереса к науке.

У меня нет доступа к эталонным радиометрическим лабораториям, где можно подтвердить или опровергнуть достоверность полученных результатов. В таблице цифры трёх измерений каждым прибором для получения среднеарифметического значения. Китайскому дозиметру Fnirsi пришлось сражаться с культовыми и дорогими приборами, он достойно держался на протяжении всего пути, как самурай! В случае любой техногенной аварии на атомной станции он уверенно покажет превышение фона и заблаговременно сообщит об опасности.

ТАКОЙ ДОЗИМЕТР МОЖЕТ СДЕЛАТЬ КАЖДЫЙ Радиация, Дозиметр, Электроника, Физика, Наука, Эксперимент, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Для справки. Съемка этого выпуска заняла порядка двух месяцев. После всех проведенных экспериментов у меня начали выпадать волосы, к чему бы это!? Шутка)

Себестоимость платы радиометра со всеми деталями без счетчика Гейгера составляет 20 баксов. Это наверное самый простой и дешевый прибор, который можно сделать своими руками, чего собственно и добивался DocDizel при его создании много лет назад. Дозиметрия интересный раздел прикладной ядерной физики, которая временами затягивает.

Поддержи нас на YouTube

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
[моё] Радиация Дозиметр Электроника Физика Наука Эксперимент Hamster Time Видео YouTube Длиннопост
15
4
HamsterTime
HamsterTime
2 года назад
Наука | Научпоп

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА⁠⁠

Хомяки приветствуют вас друзья!

Сегодняшний пост будет посвящен самой продвинутой полномостовой Музыкальной Катушке Тесла. В ходе поста узнаем из каких основных модулей она состоит, как их соединить и настроить. На осциллографе рассмотрим основные управляющие сигналы, посчитаем резонансы и полюса первичной и вторичной обмоток воздушного трансформатора, наглядно увидим работу устройства в различных режимах, а так же спалим жменю транзисторов. В общем все как всегда.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Эта история началась еще в далеких 2000-х годах, когда по телевизору в одном из документальных фильмов показали огромную экспериментальную башню Николы Тесла построенную в Ворденклифе в 1904 году, предназначенную для трансатлантической телефонии, радиовещания и демонстрации передачи беспроводной электроэнергии. Ничёсе подумал я будучи в 5 классе. Вот на кого нужно равняться!

Время шло, в хозяйстве появился паяльник, первый интернет, форумы и куча электронных схем, которые спокойно можно было скачать. Радиокомпоненты добывались из старой радиоаппаратуры и телевизоров, которые часто выбрасывали на помойку. Оттуда появились радиолампы, различные трансформаторы и первые попытки получить высоковольтные разряды. Большинство экспериментов естественно были неудачными. Большой пробел в знаниях и измерительном оборудовании сыграли свою роль и вынудили отложить проект в долгий ящик.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Наши дни. Серия выпусков про трансформаторы Тесла планировалась от самой простой к самой сложной, но мы, как всегда, пойдем в обратном порядке. Сразу определимся с разновидностями. По конструкции катушки Тесла разделяются на искровые, ламповые и транзисторные.

Нас интересуют последние. Они делятся на катушки без двойного резонанса контуров, такие называют SSTC и с двойным резонансом DRSSTC. DR - когда-то считалась самой сложной в изготовлении и настройке, о ней сейчас и пойдет речь.

Данную сборку можно считать вершиной Теслостроения, так как тут используется самый современный драйвер управления транзисторами SimpleDriver и Bluetooth прерыватель SimpleInterrupter. Сам проект называется SimpleTesla и все эти железки можно спокойно купить в интернет магазине.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

На что реально не хотелось тратить золотые монеты, так это на силовой модуль двойного полного моста, его можно сделать самому. На форуме были все необходимые фотографии благодаря которым за пару часов получилось воссоздать полную реплику платы.

Примерно через две недели они ко мне приехали. Для сборки двойного полного моста нам понадобятся: IGBT транзисторы FGH60N60 или подобные, рассчитанные на напряжение 600 В и ток не менее 60 А, восемь супрессоров на 440 В, резисторы и конденсаторы номиналы которых указаны в схеме.

Важный момент! Китай заполонил мир подделками силовых транзисторов и получить оригинал кроме как в магазинах ЕС или США с 2018-го года, это практически лотерея. На эту тему есть целая статья, рекомендую почитать!

Размещаем электронные компоненты на свои места и достаем паяльник. Плата получилась теплоемкая, потому необходимо хорошо прогревать все контакты. SMD компоненты удобней всего паять под микроскопом.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Печатная плата частично распаяна. Прежде чем запаять транзисторы на свои места необходимо подготовить радиатор. Размер его 120*120 мм. Сверлим все необходимые отверстия сверлом 2.5 мм, а затем метчиком нарезаем резьбу под винт М3. Всего радиатор насчитывает 16 отверстий 4 из которых для крепления вентилятора с обратной стороны.

Транзисторы изолируются от корпуса радиатора, керамическими 2 мм прокладками. Кроме электроизоляционных свойств они обладают хорошей теплопроводностью. Также используем термопасту КПТ-8 или аналоги. Серебристые и прочие могут прошивать с транзистора на радиатор именно по пасте.

В общем запаиваем транзисторы в последнюю очередь и на этом сборку силового модуля двойного полного моста, можно считать исчерпывающей. По сути это классический полный мост, только транзисторы тут стоят по две штуки параллельно друг-другу, для увеличения пропускной способности по току.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

ТОР выполнен по технологии ротационной вытяжки из 1.5 мм алюминиевого листа. Внешний диаметр 25 см, диаметр трубы 6.5 см. Ориентировочная ёмкость 8 рF. Цельная геометрия тора обеспечивает большую эффективность в понижении частоты вторичной обмотки.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Вторичная катушка высоковольтного трансформатора. Диаметр каркаса тут 10 см, провод 0.2 мм, высота намотки — 24 см, количество витков — 1200.  Провод ПЭВТ-2 - для Тесластроения самый топ. Конструкция покрыта двумя слоями полиуретанового яхтного лака для электропрочности и защиты от внешних воздействий.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Первичная обмотка выполнена из многожильного медного провода сечением 10 мм. кв, изоляция ПВХ. Длина 4 метра, маркировка ПВ3нгд 10. Катушка будет спиральная, потому скручиваем ее в улитку на куске фанеры и надежно фиксируем стяжками. Должно получится полных 7 витков.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Контурные конденсаторы. В данном случае применяются пленочные высоковольтные конденсаторы К78-2. Такие блоки часто продают за копейки от старых сварочных аппаратов. Рекомендую искать в пластиковом исполнении.

Также нам понадобится: Трансформаторы тока и обратной связи, намотаны на высокочастотных ферритовых кольцах, на каждом по 33 витка. Трансформатор управления затворами транзисторов, предназначен для гальванической развязки схемы драйвера и силовой части двойного полного моста. Блок питания для SimplDriver и вентилятора собран на советском трансформаторе ТН-42. Выходные обмотки подключены таким образом чтобы получить два питающих напряжения 24 и 8 В. Ток по линии 24 В 2.5 А. Силовой блок питания имеет 50 А диодный мост и два параллельно включенных конденсатора по 2700 мкФ и 400 В каждый.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Катушка Тесла является резонансным трансформатором производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала»

Конструкция представляет собой два связанных колебательных контура на воздушном промежутке без ферромагнитного сердечника. Для полноценной работы они должны быть настроены на одну резонансную частоту. Коэффициент трансформации определяется отношением количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичной, коэффициенту связи и многих других бесконечных параметров.

Каждый виток катушки - это индуктивность, между витками которой образуется паразитная ёмкость, а каждый виток имеет сопротивление. Это в прямом смысле башня из тысячи колебательных контуров.

Так как устройство основано на принципах электрического резонанса, предлагаю разобрать термин резонанс. Резонанс - это отклик колебательной системы на периодическое воздействие внешней силы, проявляющееся в синхронизации частот колебаний системы с частотой внешнего воздействия (в данном случае генератора). Это влечет за собой явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний.

Принцип можно объяснить на примере обыкновенных качелей. Если их раскачивать в режиме принудительных колебаний, то максимально достигаемая амплитуда будет пропорциональна прилагаемому усилию. Если раскачивать в режиме свободных колебаний, то при тех же усилиях максимальная амплитуда вырастает многократно. В роли качелей выступает вторичный колебательный контур, а в роли прилагаемого усилия — задающий генератор. Их согласованность обеспечивает первичный контур.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Поиск резонанса вторичной обмотки. Так как большинство начинающих Теслостроителей в начале мотают катушку, а потом, думают что с ней делать дальше. Мы немного их обрадуем.

И так, допустим вы намотали что попало, как попало и на чём попало. Всё что нам сейчас понадобится - это линейка. В программе для расчета трансформаторов Тесла вводим измеренные параметры, такие как: высота намотки, диаметр каркаса трубы и диаметр провода. Указываем внешний диаметр тороида и диаметр трубы.

Программа нам подсчитает все необходимые параметры, такие как число витков, длину провода, индуктивность и ёмкость тороида. Нас интересует пункт, собственная частота вторички. Она получилась в районе 218 кГц. Но, одно дело расчетные параметры, а другое - фактические.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Пойдем другим путем. Для этого нам понадобится абсолютно любой кусок провода намотанный в пару витков и генератор, которым будем качать переменный ток. Размещаем в центре индуктора вторичную обмотку, нижний конец подключаем к заземлению, в моем случае это батарея центрального отопления, а верхний конец к тору. Щуп осциллографа висит где-то в воздухе и измеряет напряженность вблизи тора.

Изменяя частоту генератора добиваемся максимальной амплитуды напряженности поля на верхнем конце высоковольтного трансформатора. Собственно и всё! В качестве измерительного оборудования можно применить индикатор электрического поля или неоновую лампочку.

Внешне индикатор электрического поля состоит из микроамперметра, ручки регулировки чувствительности и Wi-Fi антенны. Схема его довольно проста и собирается за пару минут. Из дефицитных и капризных деталей это СВЧ диоды Д405. Они продаются в свинцовых оболочках так как не любят статическое напряжение, паять их нельзя! Но если сильно хочется, то можно)

Фактический резонанс получился в районе 222 кГц что на 4 кГц выше чем нам рассчитала программа, в рамках погрешности разумеется.  Резонанс этот равен длине волны. Без земли - вторичка будет шить на первичку и обязательно что-нибудь спалит. Любая внесенная в систему удельная ёмкость уводит резонанс в сторону, потому, арматура в стенах и кастрюля с борщом у соседа на плите сверху, может влиять на изменение параметров.

Когда всё настроено с терминала можно снимать маленькие разрядики, неоновая лампочка при этом ярко светится. Настройка проводится при минимальном напряжении генератора 15 В.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Зачем нужен ТОР!? Во-первых он выполняет роль конденсатора между верхним концом вторички и землей, что усиливает пробой в воздушной среде, во-вторых он понижает частоту вторичной обмотки. Без Тор-а она получается 309 кГц. Не все силовые транзисторы с так называемыми тяжелыми затворами способны работать на таких высоких частотах.

И так, имея простенький генератор мы вычислили резонансную частоту в 222 кГц. От эти цифр будем отталкиваться дальше. Подобным методом можно вычислить 1/4 волновой резонанс абсолютно любой вторичной катушки Тесла, даже если она покрыта краской и нам неизвестны её первоначальные параметры по намотке.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Поиск LC-резонанса первичной обмотки трансформатора. Конкретный вариант намотан на куске фанеры проводом 10 мм. кв.  Возвращаемся в среду калькулятора. Вводим геометрические параметры катушки: Высота намотки, у нас улитка - потому 0. Внешний и внутренний диаметр намотки, количество витков, их смещение относительно друг друга и ёмкость контурного конденсатора. Его номинал подобрал заранее. Подбор ёмкости заключается в том, чтобы получить ту же расчетную резонансную частоту как у вторичной обмотки.

Сейчас мы видим по отдельности график тока на первичной катушке, и график напряжений на вторичной. Но, если катушки совместить, они начинают видеть друг друга вследствии чего резонансная кривая разделяется на два пика, тот что первый - называется частотой нижнего полюса, второй - верхнего полюса. Эти цифры отображаются в калькуляторе. Точка провала посредине называется нулем.

Тесла обычно работает на частоте одного из полюсов, от этого будет зависеть звучание при проигрывании музыки и поведение разрядов в целом.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Для подбора необходимой ёмкости был сделан "Магазин ёмкостей". Состоит он из переменного конденсатора с регулировкой от 50 пФ до 1.2 нФ и клеммной колодкой куда будут устанавливаться пленочные высоковольтные красные ребята. Марка конденсаторов CBB-81. Вставляем некоторое количество в посадочные места. Сигнал будем снимать либо с ножек конденсаторов, либо с токового трансформатора через который пропущен один виток первичной обмотки.

Установим частоту к примеру 1 кГц и скважность сигнала в районе пару процентов. Нам главное увидеть такую картину. Это свободные затухающие колебания. На короткий промежуток времени мы выводим систему из положения равновесия в следствии чего видим некий звон, подобно струне гитары или линейки, после того как брынькнули по ней. Наблюдая за периодичностью этих колебаний мы напрямую определяем резонансную частоту LC контура первички.  Это обычная физика за 10 класс. Все процессы затухающих колебаний подробно описаны в учебнике.

Сейчас частота 98 кГц. Убираем по одному конденсатору и смотрим как меняется картина. Частота выросла до 185 кГц. Убираем еще, еще и еще до тех пор, пока не увидим цифры приближенные к 222 кГц, как у вторичной высоковольтной катушки. Настройка контуров проводится отдельно, так как они начинают откликаться друг на друга, а это искажает сигнал. Все что осталось это измерять получившуюся ёмкость ESR тестером, а затем следуя ей собрать высоковольтный блок из конденсаторов, который и будет работать на установке.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Блок ММС или много маленьких конденсаторов. В процессе работы трансформатора Тесла в индукторе качаются большие высокочастотные токи с большой амплитудой напряжения достигающих десятка киловольт. Чтобы увеличить рабочее напряжение и токоотдачу делается такая сборка.

Как подсчитать необходимую ёмкость. Допустим мы знаем что нам нужно получить 44 nF напряжением 10 кВ. Для этого последовательно соединяем 10 конденсаторов емкостью 150 nF и напряжением 1 кВ. 150 делим на количество конденсаторов в паровозе и получаем емкость 15 нФ. Чтобы получить 44 nF нужно добавить параллельно еще две такие ячейки. Точные расчетные цифры не всегда выходит получить, потому сборки в 45 nF более чем достаточно.

По полученным результатам 1.3 кА способен гонять всего лишь один конденсатор к78-2. Представляете? Правда потом он нагревается, а это влечет за собой изменение ёмкости и возможно других характеристик. Резонансная частота начинает уплывать и это хорошо видно на осциллограмме. За 5 минут непрерывной работы температура на конденсаторе составила 66 градусов. Провод индуктора удивил больше, он нагрелся до 115 градусов, провод в 10 мм. кв. с трудом выдерживает такие издевательства.

Наблюдения и эксперименты. Источник переменного тока к колебательному контуру может быть присоединен двумя способами: последовательно и параллельно. В последовательном контуре наблюдается - резонанс напряжений, а в параллельном - резонанс токов. Ради интереса попробовал качать генератором оба этих варианта и результаты мягко говоря удивили. Напряжение питания схемы было фиксированным, 20 В. Параллельный контур качался через трансформатор связи, последовательный напрямую к полному мосту. Обратил внимание, как отличается напряжение и ток в контуре, а так же на изменение резонансных частот при одном, и том же индукторе и контурном конденсаторе в цепи. При 120 кГц последовательный резонанс выдал напряжение 260 В на конденсаторе и 270 А в цепи. Кто-то спросит, а почему транзисторы не сгорели? Дело в том, что они открываются в нуле тока, качая контур туда-сюда.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

GDT - трансформатор управления затворами. Используется для гальванической развязки управляющей схемы от силовых ключей и выступает в роли инвертора сигнала. Предварительно мотается на высокочастотном ферритовом кольце тройным проводом и насчитывает определенное количество витков. Каждый GDT управляет одним плечом полного моста.

Найти подходящие ферриты можно в старых компьютерных блоках питания, но не все они подходят для наших задач. Главные характеристики любого феррита - это материал из которого он сделан. От этого прежде всего будет зависеть магнитная проницаемость, максимальная рабочая частота, максимальная индукция насыщения, магнитные потери и прочее. Это прежде всего будет влиять на форму передачи управляющего сигнала на разных диапазонных частотах.

Маркировка на корпусе - редкое явления, в основной массе кольца лысые. Так как нас интересует исключительно практический результат, была собрана простенькая установка, которая покажет способен ли материал в принципе передавать прямоугольник в диапазоне 100-300 кГц, насколько он склонен к насыщению и насколько приемлемые у него потери.

Дабы определить на что способен сердечник – достаточно намотать на нём трансформатор с известным количеством витков и подать на первичку прямоугольный сигнал.

Тест сердечников проходит в два этапа: Первый этап - заряд/разряд ёмкости в 10 нФ, что является эквивалентом затворов полумоста из MOSFET или IGBT транзисторов в корпусе TO-247. Второй этап - тест на потери. 10 нФ емкость меняется на 100 с помощью переключателя, что уже соответствует мосту из 8-ми транзисторов. В этом режиме на резисторе и конденсаторе выделяется масса тепла. Резисторы ставим безиндуктивные, иначе на сигнале будет появляется звон.

Переходим к испытаниям. Мотаем на кольце 5 витков двойным проводом. Для удобства быстрой смены ферритов, концы зажимаются крокодилами. Накидываем щупы на первичную и вторичную обмотки. Частота 100 кГц нагрузка 10 нФ. Форма полки меандра близка к идеалу. Нагружаем эквивалентом из восьми транзисторов и видим характерный провал в начале полки. Увеличиваем частоту до 300 кГц и клацаем на рубильник. Это феррит хороший, можно наблюдать как растет ток потребления драйвера в жестком режиме теста. Прыгает от 10 мА сразу до пол-ампера при работе на большую емкостную нагрузку. Драйвер и феррит способен передавать прямоугольник на частоте до 1 мГц.

Теперь желтые кольца. Сердечник тут выполнен из распыленного железа обладающей большой индукцией насыщения и низкой магнитной проницаемостью. При подключении к драйверу он в буквальном смысле вызывает короткое замыкание. Сигнал просаживается, ток потребления от блока питания вырастает до небес, феррит сильно нагревается. Такой материал применим исключительно в сглаживающих дросселях, дифференциальных сетевых фильтрах и других индуктивных элементах.

Феррит из железа можно вычислить по индуктивности, она будет крайне мала! Так же можно провести проверку магнитом, железо будет сильней притягиваться. Если разбить материал и сравнить его под микроскопом, то можно увидеть разницу в зерне из которого выпекали кольца всевластия.

Чёрные ферритовые кольца от USB проводов и прочих фильтров. Рабочий диапазон у них лежит на высоких частотах. Передача формы сигнала желает лучшего. Особенно на частотах ниже 100 кГц. Они уходят в насыщение и начинают страшно нагреваться. Потребление от блока питания почти пол-ампера. Зелёные кольца с понижением частоты тоже уходят в насыщение, но не так сильно. В общем использовать черные ферриты для трансформаторов управления затворами не рекомендую.

Самые лучшие GDT трансформаторы которые тестировал, были от заводских блоков питания. Названий и маркировок не знаю. Тут так же имеется первичная обмотка и две вторичные. Кроме широкого диапазона передачи сигнала они не уходят в насыщение даже на низких частотах приближенных к 70 кГц. Это видно по амперметру на блоке питания.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Трансформатор тока и обратной связи. Зачастую в Теслостроении это два ферритовых кольца с намоткой по 33 витка каждый. Одна обмотка, замыкает одним витком другую. Коэффициент трансформации 1:1089. Рассчитывается он просто, один умножаем на 33, а затем еще раз на 33. Феррит попался с маркировкой, MS-106125-2. По описанию его максимальная рабочая частота составляет 500 кГц. Токовые трансформаторы размещаются на одном из холодных концов LC контура. Это важно, нельзя их подключать между первичной обмоткой Теслы и MMC — в процессе работы там появляется высокое напряжение, которое может пробить изоляцию трансформатора и вывести из строя схему управления драйвера.

Для настройки защиты по току, необходимо вращать потенциометр и добиться в контрольной точке "OCD" напряжения, которое рассчитывается в калькуляторе. Чтобы получить ограничение в 250 А, в контрольной точке должно быть 757 мВ. Максимальный предел ограничения до 1 кА.

Для упрощения измерений тока намотаем трансформаторы по 32 витка, коэффициент трансформации выйдет 1:1024. Нагрузим его 10 Ом резистором. Выйдет что на каждый 1 А в контуре мы получим падение напряжение на резисторе в 1 мВ.

Особенности измерения. Нагрузочные резисторы должны быть безиндуктивные, в противном случае на сигнале будет появляется звон. Земляной крокодил на щупе это чистое зло при измерениях. Он обладает паразитной индуктивностью. Чтобы избавится от этого эффекта, измерения лучше проводить уменьшив длину всех лишних проводов.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Подготовка и настройка драйвера с прерывателем. После того как стал понятен принцип работы всех отдельных потрохов, осталось подключить их к драйверу. Осуществляется это с помощью разъемов. Чтобы ничего не перепутать прилагается схема на которой черным по белому всё нарисовано.

Начнём с прерывателя. На лицевой стороне панели драйвера есть отверстие, кудой проходят провода. Все контакты на разъемах подписаны, перепутать что либо сложно, но при желании можно. Прерыватель размещается на 5 мм стойках и крепится снаружи. В экранированном корпусе Bluetooth работать не будет!

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Все разъемы на лицевой панели подписаны. Пойдем слева направо. В первое гнездо вставляются трансформатор обратной связи и трансформатор тока. Назначение второго - не знаю. Третий - это управление GDT, а на последний подается питание 24 В с блока питания. Алюминиевый корпус соединяем с минусом питания схемы, ту же процедуру проводим с радиатором двойного полного моста.

Каждый GDT будет управлять одним плечём. Как правильно соединить выводы покажу по мере настройки. Дальше подключаем блок питания иии ... как-то не удобно работать с этой грудой железа, предлагаю поместить его на одной платформе и надежно закрепить, чтоб ничего не болталось. На последок, подключаем индуктор без вторичной катушки, она нам сейчас не нужна.

Первое включение. Если загорелся зеленый светодиод, значит питание подсоединено правильно. Если пошел дым, то вероятно не правильно.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Первоначальная настройка. Тыкаем щуп в отверстие P15 и крутим подстрочный резистор с подписью осциллятор. Нужно выставить резонансную частоту катушки, у нас это 220 кГц. Дальше необходимо отрегулировать форму сигнала пилы, это нужно для правильной работы QCW режима.

Скачиваем с Google Play приложение которое называется SimpleTesla. Запускаем его и одним нажатием кнопки подключаемся к прерывателю. Светодиод на плате должен перестать мигать, что будет свидетельствовать об удачном подключении телефона.

Переходим во вкладку прерывания и понажимаем кнопки. Слышно как пищат GDT. Настройка как всегда при минимальных напряжениях питания моста. Управляющие сигналы затворов транзисторов по одной диагонали должны работать в фазе, по другой - в противофазе. Тут главное ничего не перепутать. Нельзя допускать чтобы одно плече открывалось одновременно со вторым, так как это вызовет короткое замыкание и следовательно взрыв транзисторов. Полный мост качает LC контур и это происходит 220 тысяч раз в секунду.

Если вместо меандра увидели что-то другое, необходимо установить перемычку инверт в положение 1, или перевернуть трансформатор обратной связи. Амплитуде сигнала достигает 40 вольт в размахе, раскачка происходит относительно средней точки + и - 20В. Затвор одного из ключей заряжается в отрицательную область. Это хорошо для драйва так как минимизирует вероятность открытия транзистора от шумов в момент когда он должен быть закрыт.

Переходим к настройке корректора фазы. Он нужен для того, чтобы компенсировать задержки и добиться мягкого переключения транзисторов в нуле тока. Иногда, диапазона регулировки резистора может не хватать, как это было у меня, тогда придётся подбирать дроссель. Фазовая автоподстройка частоты работает в широком диапазоне, это видно на примере нагрузки в виде стальной плиты.

Теперь рассмотрим как работает защита по току. В драйвере реализовано два основных режима. В первом если ток превышает установленный порог, длительность ширины импульса накачки уменьшается, на лицевой панели при этом загорается красный светодиод.

Второй режим устанавливается перемычкой Pskip. В этом случае при срабатывании защиты, тесла не отключается а пропускает один период. В результате чего, драйвер работает как стабилизатор тока в первичной обмотке. Это позволяет запускать Теслу на большую длину импульсов и добиваться большой длинны стримера одновременно с хорошим аудио-эффектными разрядами.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Самое время переходить к испытаниям. Устанавливаем вторичную катушку, не забыв при этом подключить её к заземлению и запускаем прерыватель. На сигнале тока видим биения, этот эффект вызван откликом друг на друга двух почти одинаковых резонансных контуров близких по частоте. Запускаем какую-нибудь музыкальную композицию. Напряжение на блоке питания как всегда минимальное, 30 В. Смотрим на разряды.

Заметьте, до этого момента мы ни разу не подавали полного напряжения на силовую часть моста. Зачастую начинающие Теслостроители игнорируют многие этапы настройки, в результате чего получают десятки спаленных транзисторов, гарантировано испорченное настроение и залёт на капусту.

На драйвере сейчас все перемычки в нулевом положении. Работать будем в режиме DRSSTC, указываем это в приложении. На ЛАТР-е установим напряжение 150 В.  Управление прерывателем осуществляется ползунками. Первый регулирует мощность разрядов, ограничивая ширину импульсов накачки контура. Второй ползунок задает частоту выходного сигнала, третий регулирует заполнение. Последний отвечает за частоту пачек накачки, регулировка от 1 до 10 Гц. Каждый из этих параметров напрямую влияет на форму и длину разряда.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

После десяти минут непрерывной работы в хате ощущается резкий запах озона, обязательно проветриваем помещение! Трансформатор гальванической развязки от сети 220 имеет ощутимый нагрев, он выступает в роле ограничителя мощности и не дает ВЧ помехам проникать в электросеть. Первичная катушка - теплая, собственно как и вторичная. Радиатор двойного полного моста практически не нагревается, вентилятор в процессе всех экспериментов так и не подключал.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Теперь посмотрим что представляет из себя QCW режим. Для этого перемычку QCW установим в положение 1. То же самое указываем в приложении.

Особенности. Драйвер при использовании QCW режима использует технологию фазосдвигающего моста, позволяющей плавно увеличивать ток в первичном контуре, благодаря чему получается большой одиночный разряд. Смотрим как это работает на практике...

Запахло жареным. При запуске было допущено три основные ошибки. Первая - заземление, оно сидело на x2 конденсаторах, вместо батареи.  При работе было видно как фильтр временами прошивает. К тому же, все токи гуляют в гальванически развязанной от общей сети схеме. Вторая ошибка - открытая крышка драйвера и возможные наводки на плату управления. Третья ошибка – криво настроенный корректор фазы, дело было до подбора индуктивности с цепи задержки.

Какой из этих перечисленных пунктов вынес мост, останется загадкой. Вероятно, каждый из них, сыграл свою роль. Итог – минус 8 транзисторов за вечер стоимостью 50$.

МУЗЫКАЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА Катушка Тесла, Никола Тесла, Электроника, Физика, Наука, Своими руками, Инженер, Hamster Time, Хомяк, Эксперимент, Видео, YouTube, Длиннопост, Политика

Для справки. Съемка этого выпуска заняла три месяца. Стоимость конструкции обошлась примерно в 400 баксов. На вопрос какое практическое применение имеет катушка тесла, отвечаю: "Камонн - Джим Кери".

Это просто опыт в настройке силовой электроники. Имея базовые знания к примеру, можно отремонтировать сварочный инвертор или какой-нибудь блок питания, принцип работы везде одинаковый. Сопутствующий ущерб в процессе фильма свёлся к 8 сгоревшим транзисторам, ESR тестеру, RGB подсветке в соседней комнате и тетрису, схема которого по умолчанию не предусматривает какого либо экранирования на плате. Напряженные поля имеют свойства напрягать бытовую электронику.

Материала и опыта накопилось очень много. Надеюсь вселенная предоставит время, чтобы рассказать обо всем этом . А на этом всё, вот так вот!

Поддержи нас на YouTube Поддержи нас на Patreon Наш Instagram

Показать полностью 24 1
[моё] Катушка Тесла Никола Тесла Электроника Физика Наука Своими руками Инженер Hamster Time Хомяк Эксперимент Видео YouTube Длиннопост Политика
7
302
HamsterTime
HamsterTime
2 года назад
Наука | Научпоп

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ⁠⁠

Хомяки приветствуют вас друзья!


Сегодняшний пост будет посвящен одной из легендарных самоделок, дозиметр RAD BOY. Тут тебе и цветной экран, и возможность просмотра накопленной дозы за день, продолжительная автономность, в общем сливки в своем роде. В ходе поста рассмотрим как собрать такое устройство, самостоятельно запрограммировать и произвести примитивные манипуляции с настройкой высоковольтного трансформатора. Чтобы устройство выглядело подобающе, смоделируем и напечатаем корпус. В процессе повествования узнаем технические особенности, рассмотрим меню настроек, распилим счетчик Гейгера для изучения внутренностей и сравним показания самодельного прибора с профессиональным дозиметром Радиаскан-701.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Данный проект был взят с сайта Радиокот и рассматривался скорее как игрушка, чем функциональное устройство, из-за чего выпуск из года в год откладывался в долгий ящик до последних мировых событий. Статья была опубликована в далеком 2013 году автором MadOrc. В ней подробно описаны основные функциональные и технические возможности устройства, которые мы сегодня подробно разберем на практике. Дозиметр выполнен в стиле игры Fall Out на фоне сезонных растущих ядерных грибов. Форум насчитывает около сотни страниц с обсуждением различных доработок, возможных неисправностей схемы и целого множества вариаций печатных плат, производство которых мы закажем на сервисе PCBWey.


Через три недели почтовые службы доставили товар по адресу. Дальше предстоит работа по сборке устройства. Принципиальная схема дозиметра довольно простая и требует минимального количества комплектующих. Хотя, в этом мире все относительно...

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Самая простая схема "трещалки" будет выгладить так. Сетевой удвоитель напряжения, токоограничивающий резистор на 10 мОм, счетчик Гейгера и разделительный конденсатор с динамиком. Включается в розетку и может быть использован в качестве примитивного индикатора радиоактивного загрязнения одежды, обуви, продуктов питания и всякого разного в случае если с неба подобно снегу посыпеться "Радиоактивный пепел".

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

У нас же схема немного сложнее так как имеет: микроконтроллер, цветной экран и сложные алгоритмы пересчёта радиационных полей. Сердцем устройства выступает микроконтроллер Atmega128A, можно с буквой L в конце, или U. Кроме печатной платы нам понадобится самый распространенный счетчик Гейгера СБМ20, цветной дисплей от старой нокии, ферритовая гантелька, аккумулятор, пьезоизлучатель, вибромотор, часовой кварцевый резонатор, разъем микро USB, жменя резисторов и конденсаторов.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

В начале запаиваем микроконтроллер, а вслед за ним всю остальную мелочь. Для удобной пайки компонентов был собран простенький магнитный держатель для плат. Наносим водосмываемый флюс F5 и равномерно распределяем его по поверхности.


К некоторым радиокомпонентам предъявляются определенные требования. Диод в узле накачки должен быть ультрабыстрым US1M. Однажды мне продали S1M, схема с ним не работала. Накопительный SMD конденсатор должен обладать емкостью не больше 10 нФ, а напряжение не ниже 500 В, типоразмер 1206. Разделительный конденсатор в цепи наличия импульсов имеет малую емкость около 10 пФ и так же напряжение не ниже 500 В. Такие артефакты продаются не во всех магазинах и иногда их можно заменить на большие пленочные конденсаторы, но эстетический вид устройства при этом будет утрачен.


Монтаж кнопок, пьезоэлемента и вибромотора осуществляется в самом конце. После  промываем плату в струе проточной воды чтобы смыть следы флюса, а затем помещаем ее в ультразвуковую ванну со спиртом, чтобы удалить следы канифоли.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Все жизненно важные элементы разместились на своих местах, теперь на микроконтроллер необходимо залить прошивку. Для этих целей используем программатор Xgecu TL866II Plus. Питание на плату можно подать как отдельно, так и с программатора, чем я и воспользуюсь. В папке с проектом будет два файла FLASH и EEPROM. Указываем к ним путь в программе. Фьюзы биты устанавливаем так, как показано на картинке в архиве. Нажимаем на кнопку программирования и наблюдаем за процессом. Как только зеленый светодиод на программаторе погаснет, это будет означать что процесс прошивки завершен.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Теперь можно подключить экран и пробовать запускать устройство. Подаем питание с аккумулятора, иии... Никаких признаков жизни не наблюдается. Странно. Давайте разбираться в чем причина.


Тут вспоминаются золотые слова препода с универа, который постоянно утверждал что электроника - это наука о контактах. Проверим его теорию на практике под микроскопом. Действительно, один контакт на разъеме для экрана висит в воздухе. Еще раз хорошо пропаиваем эти места паяльником.


После подачи питания на плату экран показал загрузку виндовс с надписью гамма - бета дозиметр. Сейчас у нас схема функционирует с ограниченными возможностями. Первое что необходимо, это проветрить работоспособность всех кнопок меню, отклик вибромотора и наличия звукового сигнала с пьезоизлучателя.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Сложность с которой можно столкутся на этом этапе сборки заключается в цветных экранах, которые можно раздобыть с телефонов Nokia серии 6100 (6610,2600,7200,7250,3100).

Их существует 3 типа. На чипе Epson, Philips и чего-то среднего между первым и вторым.

Для данного дозиметра нужен именно чип Philips на контроллере PCF8833. В статье говорится что на задней стороне экрана должна присутствовать зеленая или синя точка. С красной - экраны работать не будут.


Из личной практики утверждение работает 50 на 50. Вот к примеру два экрана с красной точкой, которые действительно не работают, видно только наличие подсветки. Но, другие три экрана с красной точкой замечательно работают, искать нужно вот с такими надписями на задней стороне.


Теперь что касается зеленых и синих точек, на рынке попались образцы которые так же не отказались работать. Решение, которое напрашивается в таком случае, брать дозиметр с собой и проверять экраны на месте, что в итоге я и сделал, отфильтровав половину неработоспособных чипов. В редких случаях попадается брак с горизонтальными полосами. На работу не влияет, только бесит.


Допустим вы нашли рабочий образец. Напрашивается вопрос, где взять к нему панельку. Её можно сдуть с плат от мобильных телефонов. Когда занимался аффинажем золота такого добра было с излишком. Самый быстрый и доступный вариант, купить сразу несколько разных нерабочих Nokia за копейки и играть в лотерею. Один из них нет-нет да и заработает. У меня в первой партии телефонов из 3 трёх штук заработал всего один экран.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Эти экраны производили в разное время и вероятно на разных заводах, о чем свидетельствует разнообразие оттенков от черного к синему. При первом включении трёх дозиметров можно заметить разную цветопередачу жидкокристаллических дисплеев. Это нормально, в меню прибора можно настроить контраст и яркость для оптимального визуального восприятия.


На одном образце что слева, символы кажутся больше и толще, не отважусь грешить на размер пикселей, но он отличается от остальных. Последнее наблюдение относится к углам обзора. Каждый прошедший через мои руки экран, имеет какие-то уникальные особенности характерные разным сериям выпуска.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

И так, вы запустили дозиметр и проверили все жизненно важные органы управления. Дальше рекомендую зарядить литий-ионный аккумулятор перед началом настроечных работ. Сейчас нам необходимо намотать высоковольтный трансформатор который вдохнет жизнь в счетчик Гейгера СБМ-20. Мотается он на ферритовой гантельке, размер 9*12 мм, проницаемость 2000.


Для намотки трансформатора был собран примитивный намоточный станок с регулятором оборотов и индуктивным счетчиком витков. Когда магнит на скорости проносится мимо датчика, засчитывается один виток. Двигатель применен от старого струйного принтера.

Перед началом намотки изолируем внутренние стенки стакана каптоновым скотчем. Провод для намотки взял от советского соленоида, диаметр с изоляцией 0.08 мм. Начало вторичной обмотки в обязательном порядке помечаем маркером. На лабораторном блоке питания поднимаем напряжение и находим приемлемую скорость вращения, по возможности укладываем провод виток к витку. На словах вроде просто, но с тонким проводом не всегда удается добиться приемлемого результата.


Идеальная индуктивность для работы лежит в районе 9 мГн. С разными ферритами количество витком может отличатся. В конкретном исполнении понадобилось ровно 470 витков. ESR тестер показывает 8.9 мГн что находится в нужных рамках с учетом погрешности. После всех процедур намотку необходимо пропитать эпоксидной смолой и запечатать в термоусадку.


Первичная обмотка мотается в ту же сторону что и вторичная. Изначальное количество витков 13, провод 0.2 мм. Дальше имея метку на ферритовой гире, соединяем начало первичной обмотки с концом вторичной. Тут главное ничего не перепутать.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Припаиваем трансформатор на плату и подаем питание на схему. На этом этапе внимательно нужно следить за уровнем накачки высокого напряжения. Сейчас оно показывает норму, но через секунду меняет значение на низкое, норма, низкое и так далее. Такого быть не должно.


Переходим к настройке. На щупе осциллографа включаем делитель напряжения на 10 и подключаемся напрямую к обкладкам накопительного высоковольтного конденсатора. На экране видим импульсы с амплитудой не превышающие 200 В. Если заглянуть в паспорт к трубке СБМ-20, то видим что напряжение начала счета лежит в пределах от 260-320 В, а рабочее напряжение должно составлять 400 В. Сейчас нам необходимо изменить коэффициент трансформации высоковольтного трансформатора. Для этого отматывает по одному витку первичную обмотку и наблюдаем как меняется индуктивный выброс на экране осциллографа. Добиваемся наибольшей отдачи по напряжению, если будет больше 400 В не страшно.


Дальше последовательно с первичной обмоткой устанавливаем переменный резистор и добиваемся чтобы вершина импульса лежала в пределах необходимого для функционирования трубки напряжения 400 В, прям как доктор прописал. Настройка довольно простая, но из наблюдений при одинаковой индуктивности трансформатора, отдача у них временами отличается.


К примеру на одной плате нужно было 5 витков первичной обмотки и токоограничивающий резистор в 5.1 Ом, а на другой 13 витков и 20 Ом. От чего это зависит мне не известно. Были предположения что отличается проницаемость ферритов, для проверки этой теории было собрано примитивное устройство, которое имитировало накачку на дозиметре, но амплитуда пиков напряжения при одной и той же индуктивности была примерно одинакова. В качестве управляющих источников коротких импульсов использовался прерыватель для катушек Тесла.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Осталось добавить самый важный элемент, способный регистрировать ионизирующее излучение. Самые распространенные трубки в этом деле - это счетчики Гейгера СБМ20. Предлагаю распилить один из них и посмотреть из чего он состоит.


Состоит устройство из анода, внутреннего стрежня и катода, роль которого выполняет герметично запаянный баллон наполненный смесью инертных газов таких как: неон, бром и возможными некоторыми добавками.


При попадании в камеру радиоактивной частицы, её энергии оказывается достаточно, чтобы выбить свободный электрон из материала корпуса камеры, этот электрон лавинообразно начинает выбивать свободные электроны из окружающего инертного газа и происходит его ионизация, которая в итоге приводит к разряду между электродами.


При этом на сопротивлении R образуется импульс напряжения, который подаётся в регистрирующее устройство. Чтобы счётчик смог регистрировать следующую попавшую в него частицу, лавинный разряд нужно погасить. Это происходит автоматически. В момент появления импульса тока в газовой среде на сопротивлении R возникает большое падение напряжения, поэтому напряжение между анодом и катодом резко уменьшается — настолько, что разряд прекращается и счётчик снова готов к работе.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

СБМ20 в большинстве случаев существуют в габаритах превосходящие размер платы. Как же это исправить? Для этого с помощью паяльника удаляем припой с клемм и освобождаем проволоку которая идет напрямую к электродам счетчика. Затем аккуратно нагреваем переход между металлом и бакелитовой вставкой. Клей, который находится в соединении станет мягким что позволит без проблем отсоединить трубку от клемника. Усердствовать тут не нужно, так как можно повредить стеклянные изоляторы которые находятся по бокам.


Такой уменьшенный по габаритам счетчик можно припаивать на плату. Электронная часть дозиметра собрана и готова к работе. На экране накачка высокого напряжения в норме, собственно как и окружающий радиационный природный фон.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Для дальнейшей работы нам понадобится контрольный источник, роль которого выполнит светофильтр ЗС-7 обладающий слегка повышенным радиационным фоном. Будем изучать осциллограммы, сейчас нас интересует лицевая сторона платы. Слабый сигнал со счетчика Гейгера через разделительный конденсатор поступает на каскад из двух транзисторов BC857 с прямой проводимостью решает задачу усиления и инвертирования сигнала. На его выходе видим четкие положительные импульсы равные напряжению питания схемы. Второй транзистор BC847 переворачивает этот сигнал и в таком виде он поступает на порт микроконтроллера. Предполагаю такое решение дает повышенную помехоустойчивость дозиметру.


На затворе Mosfet транзистора, отвечающего за импульсы накачки высоковольтного трансформатора видим пачки примерно раз в секунду. Количество импульсов в пачке микроконтроллер определяет автоматически по обратной связи, выполненной на 18 вольтовом стабилитроне и 1 кОм резисторе. Много кто спрашивал в чем плюс цифрового осциллографа Rigol 1054. Отвечаю. Тут есть возможность записать любой спонтанный во времени сигнал, затем развернуть его и изучать в любых доступных позах.


Импульс напряжения на горячем конце высоковольтного трансформатора выглядит как острая иголка амплитудой около 400 В, после выпрямительного диода на накопительном конденсаторе должна быть прямая полка равная тем же 400 В, но щуп осциллографа несмотря на свое больше сопротивление просаживает напряжение практически до нуля, что мы и наблюдаем. На этом электрокардиографию можно считать исчерпывающей. К высоковольтному конденсатору руками лучше не касаться, он кусается как хомяки если их разозлить...


Если вдруг в процессе сборки возникли проблемы с подсветкой экрана, проверяем что присутствует на удвоителе напряжения. Там должны быть стабильные 6 В при максимальной яркости подсветки и 5.5 В при минимальной. Если ничего не наблюдаем, проверяем наличие управляющего ШИМ сигнала. Повторяемость устройства при заведомо исправных радиокомпонентах довольно высокая, потому со сборкой справится каждый желающий.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Плата в готовом виде выглядит компактно, технологично, но в карман ее рядом с ключами не положишь. Тут нужен корпус. Смоделируем его в солидворксе. Конструкция должна состоять из задней крышки, которая будет служить в роли сменного фильтра, прочного корпуса с названием дозиметра на лицевой стороне и 4 кнопок управления. Получившуюся модель переносим в слайсер для печати на фотополимерном 3D принтере.


Для лучшей читаемости надписи и рисунка радиохазарда модель размещаем под углом в 45 градусов. Для печати воспользуемся принтером Creality Halot-Sky совместно со смолой Jang He.  Их существует множество цветов, но поработать получилось только с белым и серым. В чем заключается отличие, узнаем после печати.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Если печатать модель плашмя к столу, то надписи из-за переэкспонирования первых слоев заливает до состояния не читаемости. После того как модель выросла из полимера, промываем её в спирте.


Как и полагается любому делу, корпус прошел путь от самого простого для понимания реальных размеров и до того состояния, которое мы увидим дальше. Естественно без работы напильником тут не обошлось. Обработка поверхности от поддержек и все такое. Время экспозиции серого фотополимера 3 секунды, белого 4. Последний обладает чрезвычайно высокой паразитной засветкой, что очень сильно замыливает надпись. Разницу видно на острых гранях букв, включая рисунок радиохазарда внизу.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

В съемной крышке предусмотрено углубление в которое помещается кусок фольгированного свинца, который будет служить фильтром для измерения гамма и бета излучения. Чтоб металл сидел на месте и не вываливался, заливаем резервуар эпоксидной смолой. Распределяем ее равномерно по поверхности и оставляем на сутки застывать.


Дальше нам понадобится светонакопительный порошок зеленого цвета. Разводим его в небольшом количестве эпоксидки, набираем в шприц и небольшими порциями по одной капле заполняем форму рисунка. После этих процедур корпус несколько суток лучше не трогать.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Помещаем сюда всю электронику. Внутри не предусматривались какие либо элементы крепления платы, потому лучшим решением для этой задачи будет водостойкий силикон или какой-нибудь клей герметик. В общей сложности подготовка корпуса заняла 3 дня и 3 ночи, теперь можно посмотреть на результат.


Универсальность дозиметра заключается в том, что если батарейка в нем разрядилась, а вы каким-то образом попадете в зону повышенных радиационных полей, эпоксидная смола засветится подобно клинку молодого хоббита во время приближения орков.


Так же можно носить в кармане жменю соли, если она засветилась, значит поля свыше сотни ренгрен вокруг и нужно делать ноги с того места где вы стоите. Подобный эффект демонстрировался в посте про самодельную рентгеновскую установку. Корпус получился достаточно компактным и с легкостью помещается в карман штанов.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Рассмотрим краткие технические характеристики дозиметра. В устройстве находится Литий-ионный аккумулятор емкостью 800 мА, заряжается он через разъем micro USB и сопровождается индикацией синего светодиода. По окончанию заряда светодиод гаснет.


Потребление прибора в режиме сна порядка 40 микроампер, в момент накачки ток прыгает до 500 мкА. В обычном режиме измерения при максимальной яркости экрана потребление прибора составляет 22 мА. Выходит что с установленным аккумулятором прибор может работать 36 часов в режиме включенного экрана и примерно много лет в режиме сна.


Самый большой пик потребления приходится на вибромотор, он самый прожорливый и максимальное измеренное потребление лежит в районе 106 мА.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Максимальный предел измерения фонового значения, которые получилось добиться в домашних условиях 47 мР/час. Полагаю это потолок для примитивной рентгеновской установки на кенотроне 2Ц2С. Запускать Сифуновскую пиш машину мне было лень, так что звыняйте.


Если по какой-то причине пропадет высокое напряжение или перестанет работать счетчик на плате, на экране появится сигнал тревоги.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Сравнивать функционал RAD BOY с Радиаскан-701 не вижу смысла, так как это приборы разной весовой категории и c разными счетчиками на борту. Тут преимущество разве что в габаритах и времени автономной работы устройства.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Пробежимся по меню дозиметра и посмотрим на разнообразие настроек. В первой строке видим тип графика. Статистику и текст мы наблюдали на экране в течении всего поста. Гистаграмма выглядит как пики максимальных радиационных полей в определенный момент времени. Можно наблюдать какой был средний фон в последнюю минуту или час. Выбор экрана на любой вкус и цвет.


Дальше второй пункт - кнопки. Тут можно установить отклик при нажатии в виде вибрации, беззвучного режима или тонального. Звук счетчика Гейгера можно выбрать тональным в виде вибрации или беззвучным. Настройка авто сна определяет через какое время прибор уйдет в сон после последнего нажатия кнопок на приборе.


Яркость и контраст определяет читаемость полезной информации на экране.

Порог тревоги устанавливает уровень радиационного фона, после которого прибор начнет ругаться и оповещать что вы находитесь не в том месте, не в то время. Установим 80 мкР/Ч.

Время и дата на момент съемки 22 часа 24 минуты, 15 октября 22 года. Суббота за бортом.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Теперь заходим в сервисное меню. Нас интересует пункт плотность датчика. По умолчанию выставлено 540 кв.мм. Из-за того что трубка частично перекрыта пластиковой задней крышкой, это значение следует снизить до 200 кв.мм. Дальше нажимаем кнопку выбора измерения и выбираем пункт плотность бета частиц. Прибор нам рекомендует закрыть фильтр датчика.

Заднюю крышку устанавливаем свинцовой пластиной к счетчику и проводим первое измерение, затем через минуту прибор попросит убрать фильтр и провести второе измерение. Показания Радиаскан-701 и RAD BOY в среднем насчитали одинаковые значения плотности бета потока, разумеется в рамках погрешности.


Измерение гамма плюс бета, условно оба прибора тоже шли нога в ногу. Оба прибора лежали на светофильтре ЗС-7. Главное условие заключается в том, чтобs источник перекрывал площадь обоих счетчиком для корректного измерения уровня фона.


Так же прибор умеет считать накопленную дозу за сутки по часам, за месяц по дням и все в таком духе. Нужно было собирать это устройство до того, как мы по окрестностям Чернобыля лазили. Ухх было время...

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Кто-то писал в инстаграмме, почему дозиметры показывают разные фоновые значения? Отвечаю, это эффект называется флуктуацией - случайным отклонением от среднего значения случайной величины, характеризующей систему из большого числа хаотично взаимодействующих частиц. В свободном пространстве гамма кванты летают как попало, потому значения на дозиметрах скачут, но в среднем фон плюс минус одинаковый.

ДОЗИМЕТР СУДНОГО ДНЯ YouTube, Hamster Time, Электроника, 3D моделирование, Дозиметр, Радиация, 3D принтер, Видео, Длиннопост

Дозиметр получился довольно простой как в плане сборки, так и в плане настройки, что не составит труда повторить его любому школьнику. Кроме всего рассматривалась к сборке кандидатура радиометра Атом Скан, к которому можно подключать практически любые счетчики Гейгера в том числе слюдяные. Про него обязательно поговорим в одном из следующих постов. Себестоимость дозиметра RAD BOY выходит примерно 50 баксов, цена конечно же относительна, так как некоторые комплектующие типа счетчика СБМ20, экрана, микроконтроллера и аккумулятора могут меняться в зависимости от региона проживания.


В общем что хотел сказать, надеюсь в ближайшем обозримом будущем дозиметры нам не понадобятся...

Поддержи нас на YouTube

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
[моё] YouTube Hamster Time Электроника 3D моделирование Дозиметр Радиация 3D принтер Видео Длиннопост
71
201
HamsterTime
HamsterTime
2 года назад
Наука | Научпоп

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ⁠⁠

Хомяки приветствуют вас друзья!


Сегодняшний пост будет посвящен удивительно редкому артефакту, история которого началась около тысячи лет назад. В ходе поста попробуем реконструировать предмет с помощью подручных средств, а затем отлить его из античного серебра.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

История начинается с бескрайних просторов тридевятого царства. В тридцати километров от великого княжества, одному человеку посчастливилось найти крайне редкую для наших мест находку!

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Это половинка монетовидной привески скандинавского типа, ориентировочно конца 10-11 века. Материал - оловянистая бронза. Похожие предметы были ранее найдены в городе Бирке, Швеция. Там находился крупнейший торговый центр шведских викингов в 800—975 гг.


Детальное изучение предмета показало значительный износ металла на ушке, кто-то долго его носил пока не перетерлась ниточка. Поломано изделие было еще тогда, на изломе хорошо видно вековой слой патины, а сзади современный след от лопаты.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Рентгенофлуоресцентный анализ металла показал: cодержание олова в образце 35%, так же в сплаве содержится свинец, кремний, фосфор, алюминий, сурьма, железо, никель, серебро и марганец. Богатая смесь! Уверен, мастера-литейщики того времени часто экспериментировали с рецептами сплавов для ювелирного литья, а самые удачные наверняка держали в секрете.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Переходим к реконструкции. Рисунок на подвеске зеркальный, а значит если сделать пару восковых копий, то можно будет попробовать совместить их.


Запекаем железку в ювелирной резине для получения точного слепка. Конкретная резина низкотемпературная и вулканизируется при температуре 90 градусов.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Вулканизатор для этих целей выглядит так. Мы уже неоднократно разбирали его конструкцию в предыдущих постах. Терморегулятор выполнен на цифровом датчике температуры DS18B20.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Резина запекается часа два, пора извлечь её с духовки. Как только установка остынет, достаем брусок из формы. Зигзагообразными движениями разрезаем его на две половинки и аккуратно извлекаем привеску.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Параллельно разогреваем инжекторный воск, набираем его в шприц, а затем уверенным движением впрыскиваем в резиновую матрицу.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

В конечном результате у нас получилась полная копия изделия из воска. Теперь каким-то образом нужно соединить две половинки. Узор на амулете полностью зеркальный. Нужно убрать лишний материал на месте излома и выровнять края для совмещения рисунка.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Ушки на привеске с обоих сторон нам не нужны, удаляем одно из них. Половинки соединяем обыкновенным паяльником, желательно чтобы он имел регулировку температуры и не пропалил сквозную дыру в воске. С лицевой стороной нужно работать очень аккуратно, чтобы в дальнейшем было меньше мороки с восстановлением рисунка.


Обратную сторону можно выровнять с помощью канцелярского лезвия, а для более тонких работ используем самодельные резцы по воску. Рабочая их часть - это медицинские иголки и заточенные под конкретную задачу свёрла.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Работа по восстановлению рисунка требует много терпения и усидчивости. Конкретная марка инжекторного воска не очень подходит для резьбы, так как имеет свойство прилипать к резцам.

Был у меня как-то опыт работы с пчелиным воском, пытался воссоздать по рисунку с интернета оберег от злых духов - амулет змеевик. Вот там, действительно была липкая работа.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Подготовка опок перед отливкой. Для начала нам нужно залить их формовочной смесью. Время жизни этого коктейля восемь минут. Нужно успеть все перемешать, несколько минут завакуумировать состав чтобы избавится от лишних пузырей, разлить всё по опокам и снова завакуумировать все это болото. Скажу наперёд, что данная процедура полностью исключает корольки на отливках. Раньше без такого оборудования с этим у меня были проблемы.


Снимаем скотч, так как он нам больше не понадобится. Литники в виде гвоздей проще удалять, если их заранее окунуть в воск, а внешний нагрев позволит извлечь металл без повреждения каналов. Сверлом делаем небольшую зенковку отверстий. Важно чтобы мусор не попал внутрь. Опоки обязательно подписываем. Если не сделать данную процедуру потом, фиг пойми что-где находится, однажды обжегся на этом этапе.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Прокалочный цикл. К каждой формовочной смеси производитель прилагает инструкцию с прокалочным циклом. Вот простой пример для нашего состава. Тут видны конкретные полки по температурам в определенное время. Весь процесс занимает 15 часов.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Пока опоки проходят многочасовую прокалку формовочной смеси, подготовим для работы серебро. Так как изделие у нас будет историческое, серебро тоже должно соответствовать той эпохе. Правда оно немного старше и относится к Черняховской культуре - это когда был Древний Рим, императоры и динарии с изображением правителей. Из серебряного лома отсортировал различные оплавки мало представляющие историческую ценность.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Общий вес металла составил почти 61 грамм.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Плавить будем небольшими порциями, время от времени посыпая бурой.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

В результате у нас получились серебряные слитки. Отмеряем необходимое количество для нашей восковки и переходим к самому интересному.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Из практики, центробежное литье дает самый лучший результат отливок так как металл в этом случае кристаллизуется под давлением. Махать кружкой можно начиная с самого утра и заканчивая поздней ночью, чтобы чашка успела остыть за это время. Дальше достаем опоку и погружаем ее в холодную воду.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Облои на отливках появились из-за неправильного цикла прокалки формовочной смеси, амулеты отливались в тот момент, когда шли эксперименты с подбором оптимальных температур. Тогда центробежная кружка не успевала отдыхать! Процесс затягивает и вдохновляет.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Две восковки с амулетами полностью пролились. Сейчас нужно отбелить металл в лимонной кислоте чтобы перейти к дальнейшей механической обработке. В которой нужно убрать облои, следы от литников и прочие видимые дефекты литья.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

После механической полировки амулет получился слишком блестящий и неестественный. Исправим это нанеся патину с помощью серной мази.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Натираем поверхность привески и оставляем металл отдыхать на несколько часов, а иногда и дней для достижения необходимого результата. Изделия из разных партий слитков дало разный результат чернения, отличаются примесями в металле. Учитывая что тогда серебро отличалось от партии к партии, то это, вполне нормальное явление.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Параллельно с амулетом отливались и другие не менее интересные предметы. В этих опоках находилась монетка и два крестика Киевской Руси. Старинные нательные кресты с молитвой на задней стороне. Амулеты-топорики Черняховской культуры, у них тоже разные примеси в составе, оттенки металла отличаются. Половинки морских ракушек, отливал их для Енота, одного хорошего знакомого. Интересно, какое украшение он из них придумает!?


Вот такая красота получилась! Каждый предмет на руке имеет свою отдельную историю и прикоснутся к ней для меня большая честь!

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

По итогу из половинки скандинавской привески мы получили полную реконструкцию предмета из римского серебра.

РЕСТАВРИРУЕМ ДРЕВНЮЮ НАХОДКУ Артефакт, Археология, Литье, Серебро, Находка, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Приятно продолжать ремесло, которое человечество осваивало веками. Лишь по таким предметам дошедших до наших дней можно попытается сложить картину прошлого, представить быт людей и многое другое. Человек, который потерял привеску вероятно мог путешествовать, он спал с этим предметом на шее, принимал пищу, растил детей. Иногда, пересматривая старинные находки появляется непреодолимое желание собрать машину времени, да и вообще…

Поддержи нас на YouTube

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
[моё] Артефакт Археология Литье Серебро Находка Hamster Time Видео YouTube Длиннопост Рукоделие с процессом
45
Посты не найдены
О Нас
О Пикабу
Контакты
Реклама
Сообщить об ошибке
Сообщить о нарушении законодательства
Отзывы и предложения
Новости Пикабу
RSS
Информация
Помощь
Кодекс Пикабу
Награды
Команда Пикабу
Бан-лист
Конфиденциальность
Правила соцсети
О рекомендациях
Наши проекты
Блоги
Работа
Промокоды
Игры
Скидки
Курсы
Зал славы
Mobile
Мобильное приложение
Партнёры
Промокоды Biggeek
Промокоды Маркет Деливери
Промокоды Яндекс Путешествия
Промокоды М.Видео
Промокоды в Ленте Онлайн
Промокоды Тефаль
Промокоды Сбермаркет
Промокоды Спортмастер
Постила
Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии